掺杂与退火温度对VO2薄膜性能的影响

采用真空蒸发法在普通玻璃表面制备了VO2薄膜,研究了退火温度和掺杂对薄膜表面形貌、晶体结构、电学性能和光学性能的影响.结果表明:经400℃、420℃、450℃、500℃退火得到的VO2薄膜其表面形貌和晶体结构存在明显的差异,其中420℃退火后的薄膜结晶形态良好,主要成分是VO2,在65℃左右表现出明显的电阻突变,常温下在波长1 700 nm附近薄膜的光透过率达59.9％;在VO2薄膜中掺入W6 ,相变温度有所降低,但掺杂使薄膜光透过率降低.     

银模板刻蚀参数对玻璃光学和润湿性能的影响

用直流溅射技术及后续高温退火处理,在玻璃表面制备Ag纳米粒子掩膜板,通过控制不同的退火温度和腐蚀时间,研究玻璃表面透过率及润湿性的变化.采用扫描电子显微镜(SEM)观测了Ag纳米粒子的大小和分布.采用UV-Vis分光光度计测定刻蚀后玻璃的透过率变化,采用表面接触角仪测定了刻蚀后玻璃表面润湿性的改变,以及有机氟硅烷处理后表面润湿性的改变.结果表明:退火温度为300℃时,表面Ag纳米粒子更均匀;刻蚀时间为4 min时,可见光透过率提高最多,最高可达93.8%,比原始样品提高了3.8%;刻蚀后玻璃的亲水性更加明显,接触角为9°,后续经过化学修饰后玻璃表面的疏水性有所提高,但提高并不明显,表面接触角为102°.     

氧氩比和退火温度对AZO薄膜结构与性能的影响

在通氩气和不同比率氧氩混合气体的条件下,利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备铝(Al)掺杂氧化锌(AZO)薄膜(溅射功率为180W,衬底温度为300℃),并对部分薄膜样品进行400℃或500℃退火处理.采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和分光光度计对薄膜的结构、表面形貌和光学性能进行测试研究.结果表明,制备的所有薄膜均呈现(002)晶面择优生长;与氩气溅射相比,当采用氧氩混合气体溅射时,生长的AZO薄膜晶粒尺寸显著增大;退火处理使2类薄膜的表面粗糙度都明显减小,晶粒也有所增大(7%~13%).其中,在氧氩比为1∶2的混合气体中制备的薄膜,经过500℃退火后,晶粒尺寸最大(39.4nm),薄膜表面更平整致密,在可见光区平均透过率接近最大(89.3%).     

TiO2薄膜的火焰喷雾热分解法制备与自清洁研究

以钛酸丁脂(Ti(C4H9O)4)为前驱体,采用自制的火焰喷雾热分解装置在玻璃衬底上制备了TiO2自清洁薄膜.应用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见透射光谱(UV-Vis)分析了薄膜的形貌、结构和透光性,并对薄膜的光催化性能和亲水性能进行了测试.结果表明,火焰喷雾热分解法制备薄膜要求雾滴先成液膜,再热分解为固体薄膜;采用火焰喷雾热分解法在玻璃衬底上成功制备的TiO2薄膜为锐钛矿晶型;探讨了沉积时间和退火温度对薄膜的结晶和自清洁性及光催化性能的影响,沉积时间长,退火温度高的薄膜的结晶度越高,光催化性能和亲水性越好;用该方法制备的温度约为400℃,退火温度为600℃薄膜,光透过率可超过70%.     

铝诱导多晶硅薄膜的制备与微结构研究

利用PECVD设备在普通玻璃基片上沉积a-Si薄膜，采用铝诱导晶化法（AIC）在氮气气氛下进行快速退火处理制备出poly-Si薄膜。研究了不同的热处理条件对a-Si薄膜微观结构、表面形貌的影响，通过XRD、Raman,SEM等测试手段对薄膜的结构、形貌进行表征。结果表明：铝膜的厚度为1μm时，在450℃下退火10min,薄膜样品开始向poly-Si薄膜转变，并且随着退火温度的升高和退火时间的增加，晶化程度加强。     

溶胶—凝胶法制备掺铝氧化锌薄膜及微观形貌研究

利用溶胶—凝胶旋涂技术在玻璃衬底上制备了不同铝掺杂量ZnO薄膜,再利用氮气气氛在500℃条件下对样品进行热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描探针显微镜(SPM)和紫外一可见光谱仪对薄膜结构形貌及光学性能进行分析表征。结果表明,所制薄膜具有六方纤锌矿结构,且随着掺杂量的变化,薄膜择优取向发生转变;薄膜可见光透过率与掺杂量呈负相关关系,掺杂量越高,可见光透过率越低;SPM结果显示在2.at%铝掺杂量下的样品表面出现柱状结构形貌,且晶粒粒度最小,表面粗糙度最低,表明薄膜表面形貌形成过程与铝掺杂量密切相关。     

磁控溅射技术制备织构化表面Al掺杂ZnO薄膜

以Zn-Al(Al:2wt.%)合金为溅射靶材,采用直流反应磁控溅射的方法,在普通玻璃衬底上制备Al掺杂ZnO(AZO)薄膜。通过对衬底温度的调制,在较高衬底温度下(～280℃),无需经过常规溅射后腐蚀工艺过程,即可获得表面形貌具有特征陷光结构的AZO薄膜,其表面呈现类金字塔状,粗糙度RMS=65.831nm。通过测试薄膜的结构特性、表面形貌及其光电性能,详细地研究了衬底温度对AZO薄膜性能的影响。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试表明,所有样品均为多晶六角纤锌矿结构,薄膜呈(002)晶面择优生长,其表面形貌随衬底温度的不同而改变。衬底温度为200℃及其以上工艺条件下获得的AZO薄膜,在可见光及近红外范围的平均透过率大于90%,电阻率优于1.5×10-3Ωcm。     

掺杂与热处理对VO_2膜的微观结构及可见光透过率的影响

采用溶胶凝胶法制备了钨掺杂和不掺杂的二氧化钒薄膜,研究了不同退火温度、退火时间对薄膜微观结构的影响,以及不同掺杂量的钨离子对薄膜可见光透过率的影响。XRD结果表明:薄膜样品为VO_2(M)相结构;SEM结果分析表明:薄膜晶粒尺寸大小和间距随退火温度的升高、退火时间的增加而变大;UV-vis测试结果表明:与未掺杂氧化钒薄膜相比,W离子掺杂有利于提高VO_2薄膜可见光的透过率,在400nm处透过率从47%增加到67%,在VO_2薄膜表面涂覆SiO_2膜,该涂层可以提高可见光的透过率(在600 nm附近提高3%)。     

金属铝诱导低温晶化非晶硅薄膜研究

采用PECVD法在镀铝的玻璃衬底上生长非晶硅薄膜，然后样品在氮气气氛下温度为500℃的条件下退火，成功地将非晶硅薄膜转化为多晶硅薄膜。利用XRD、RAMAN、SEM等测试方法，研究了不同铝膜厚度的非晶硅薄膜诱导晶化的过程实验结果表明，铝膜厚度较厚的样品在500℃下退火1h晶化为较好的多晶硅薄膜，而铝膜较薄的样品热处理后仍为非晶硅薄膜。     

退火温度对Nb掺杂TiO_2薄膜结构与性能的影响

采用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了Nb掺杂TiO_2透明导电薄膜,通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外可见光谱(UV-Vis)及双电测四探针仪对薄膜的结构和性能进行了表征.结果表明:退火温度250℃以上时,得到锐钛矿相Nb掺杂TiO_2薄膜,且薄膜结构和光电性能随温度升高而改善;300℃时薄膜可见光透过率最高可达80%,电阻率降至2.5×10-3Ω·cm;当温度升至350℃时,薄膜晶体开始出现金红石相,光电性能也随之下降.另外,Nb掺杂有利于降低TiO_2薄膜晶体的晶相转变温度;掺杂后TiO_2薄膜的吸收限发生蓝移现象,并且随着退火温度改变,薄膜吸收限产生蓝移的程度有所不同.     

ECR等离子体刻蚀对玻璃光学和润湿性能的影响

为了提高太阳能电池盖板玻璃的透过率和自清洁性能,采用电子回旋共振( ECR)等离子体刻蚀与金属颗粒掩膜结合的方法刻蚀硼硅酸盐玻璃,采用扫描电镜( SEM)对刻蚀后玻璃表面形貌进行了观察,采用分光光度计测量了刻蚀前后玻璃透过率变化,并用接触角仪测定了刻蚀前后玻璃表面润湿性变化. 结果表明:经过ECR等离子体刻蚀后,在玻璃表面形成多山峰状纳米结构,平均尺寸约在80～140 nm,并有效提高了玻璃的可见光透过率,尤其是在有偏压刻蚀后透过率由原来91%提高到94. 4%,同时,玻璃表面亲水性增强,接触角θc由原来的47. 2°变为7. 4°,自清洁性能得到提高.     

ECR等离子体刻蚀对玻璃光学和润湿性能的影响（邀请论文）

为了提高太阳能电池盖板玻璃的透过率和自清洁性能,采用电子回旋共振(ECR)等离子体刻蚀与金属颗粒掩膜结合的方法刻蚀硼硅酸盐玻璃,采用扫描电镜(SEM)对刻蚀后玻璃表面形貌进行了观察,采用分光光度计测量了刻蚀前后玻璃透过率变化,并用接触角仪测定了刻蚀前后玻璃表面润湿性变化.结果表明:经过ECR等离子体刻蚀后,在玻璃表面形成多山峰状纳米结构,平均尺寸约在80~140 nm,并有效提高了玻璃的可见光透过率,尤其是在有偏压刻蚀后透过率由原来91%提高到94.4%,同时,玻璃表面亲水性增强,接触角θ_c由原来的47.2°变为7.4°,自清洁性能得到提高.     

氢氧化钠溶液对硼硅酸盐玻璃光学和润湿性能的影响

为低成本提高硼硅酸盐玻璃光学和润湿性能,采用化学刻蚀法在玻璃表面制备具有减反和自清洁性能的薄层.利用NaOH溶液对预处理后的玻璃进行化学刻蚀,采用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)对刻蚀前后玻璃表面形貌进行了观察,通过调控刻蚀液浓度,分别采用分光光度计和接触角仪测量玻璃表面的透光率和接触角随浓度的变化趋势.结果表明:经0.05 mol/L的氢氧化钠溶液刻蚀后,在表面形成长约为100 nm、宽约为10nm、分布比较均匀的细微沟槽,玻璃的透过率达94.85%,比原始基片提高了4.15%,接触角从53.13°降至3.25°,玻璃的光学性能和自清洁性能得到了有效的提高.     

电子束蒸发法制备MoO3薄膜及其性质研究

采用电子束蒸发法在玻璃衬底上制备MoO3薄膜.X射线衍射谱表明制备样品属于正交晶系,沿<010>晶向择优取向生长.随着衬底温度的升高,样品的晶粒尺寸先增大后减小,退火后又增大.此外,样品的(040)衍射峰随衬底温度升高单调向低衍射角方向移动.扫描电镜照片显示制备样品具有针状晶粒特征,退火后晶粒大小的分布趋于均匀.紫外-...     

液位沉降法制备ITO薄膜及其光电性能研究

采用自制的液位沉降制备薄膜装置在普通玻璃衬底上沉积了ITO薄膜,并对实验条件进行正交设计以考察制备ITO薄膜的最优条件。结果表明,采用液位沉降法成功地制备出ITO薄膜。该装置结构简单、操作方便。影响ITO薄膜光电性能的主要因素是镀膜层数,在进行的实验中,制备ITO薄膜的优化条件为:注射回抽速度为2.5cm/min,膜层数为20层,装置倾斜角度为30°,在300℃下预处理5min,500℃下退火处理2h,得到的薄膜的透光率为88.3%,方块电阻为970Ω/□。     

沉积温度对ZnO薄膜结构形貌及光学性能的影响

以Zn(NO3)2·6H2O为前驱体,采用超声喷雾热解法在玻璃衬底上沉积了ZnO薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外光谱仪(UVS)等对所得ZnO薄膜进行表征,研究了沉积温度对ZnO薄膜的结构、微观形貌及光学性能的影响。结果表明,沉积温度为500℃时所制备的薄膜质量最佳,形成的是六角纤锌矿ZnO结构,且薄膜沿(002)晶面择优取向生长显著,薄膜表面光滑致密,晶粒细小均匀,尺寸在50~60nm。薄膜表现出良好的光学性能,可见光透过率可达87%。     

The Effect of SiO_2 Additive on Super-hydrophilic Property of TiO_2-SiO_2 Thin Film by Sol-gel Method

TiO2-SiO2 thin films have been prepared on slide glass substrates by sol-gel method, and the effect of SiO2 additive on photo-generated hydrophilicity of TiO2 thin film was investigated by measuring the contact angle of water, the microstructure, the transmittance, the photocatalytic activity and the specific surface area . The results showed that 10mol% of SiO2 additive was the most effective for decreasing contact angle of water. The SiO2 additive of less than 30mol% has a suppressive effect on the crystal growth of anatase in calcinations, resulting in a large surface area. Consequently, the super-hydrophilicity was improved.     

The Effect of SiO2 Additive on Super-hydrophilic Property of TiO2-SiO2

TiO2-SiO2 thin films have been prepared on slide glass substratesby sol-gel method, and the effect of SiO2 additive on photo-generated hydrophilicity of TiO2 thin film was investigated by measuring the contact angle of water, the microstructure, the transmittance, the photocatalytic activity and the specific surface area. The results showed that 10mol% of SiO2 additive was the most effective for decreasing contact angle of water. The SiO2 additive of less than 30mol% has a suppressive effect on the crystal growth of anatase in calcinations, resulting in a large surface area. Consequently, the super-hydrophilicity was improved.